CO2-Anstieg ist einmalig in der Erdgeschichte

Forscher der Universität Bern haben mit einer neuen Messtechnologie die CO2-Konzentrationen in der Atmosphäre der letzten Eis- und Warmzeiten der vergangenen 350.000 bis 450.000 Jahre nachgebildet. Die Ergebnisse haben gezeigt, dass der CO2-Anstieg über das vergangene Jahrzehnt 6 Mal höher und fast 10 Mal schneller vonstatten gegangen ist, als in dieser Periode.  Das ist in der Erdgeschichte einmalig. Die Studie wurde im Journal Science veröffentlicht. 

Dass die CO2-Konzentrationen während dieser Periode geringer waren als heute, überrascht grundsätzlich nicht. Unklar war bislang jedoch, wie hoch die maximale Geschwindigkeit von natürlichen CO2-Anstiegen sein kann. Auch war bis vor kurzem offen, wie oft diese Ereignisse vorkommen. Mithilfe von Eisbohrkernen konnten diese Fragen nun beantwortet werden. 

CO2-Anstiege normal

„Man entzieht die Luft aus den Eisproben in der Antarktis und Grönland. Da CO2 Infrarot-Strahlung absorbiert, wird sie im Infrarotbereich gemessen. Dafür werden Eisstücke von 3 x 3 x 3 Zentimeter ausgehobelt“, sagt Mitautor der Studie Thomas Stocker vom Physikalischen Institut, Klima- und Umweltphysik an der Uni Bern, gegenüber der futurezone.

Die Technologie, ein sogenanntes „zentrifugales Eis-Microtom“, kommt ursprünglich aus der Biologie und Medizin und würde nun nicht mehr linear, sondern in Rotationsbewegungen genutzt, um Eis abzuhobeln.

Dank dieser Technik haben die Forscher herausgefunden, dass schnelle Erhöhungen von Kohlendioxid in der Atmosphäre grundsätzlich ein verbreitetes Merkmal unseres Klimasystems sind. Und das sogar in Warmzeiten. Warmzeiten sind grundsätzlich ein Zeitraum mit im Durchschnitt höheren Temperaturen zwischen 2 Zeitabschnitten mit  tieferen Temperaturen (Kaltzeiten).

Zuvor ist man davon ausgegangen, dass in diesen wärmeren Perioden die CO2-Verhältnisse stabil sind. „Wir haben hochauflösende Messungen am Sedimentkern machen können. Dort haben wir gesehen, dass es zum Zeitpunkt des CO2-Anstiegs auch Änderungen in der Ozeanzirkulation gegeben hat“, so der Forscher.

Das globale Förderband – also ein Mix von Meeresströmungen, der 4 der 5 Ozeane miteinander verbindet und sich dabei zu einem globalen Kreislauf vereint – habe sich verändert, was zu starken klimatischen Veränderung im nordeuropäischen Raum geführt habe.

Langsame Prozesse

In den vergangenen 10 Jahren lag die stärkste Zunahme bei 15 ppm (parts per million) – die Maßeinheit für die atmosphärische CO₂-Konzentration. Das entspreche den Forschern zufolge etwa dem Anstieg, den die Menschheit gegenwärtig im Zeitraum von 6 Jahren verursacht. 

Ob der CO2-Gehalt rein theoretisch auch so schnell wieder reduziert werden könnte, war ebenfalls Forschungsgegenstand der Universität Bern. „Wir haben nie gesehen, dass Sprünge nach unten auf natürliche Weise gemacht wurden. Wenn einmal das CO2-Molekül in der Atmosphäre ist, wird es vom Ozean oder der Vegetation aufgenommen. Aber das sind langsame Prozesse. Für eine ganze Vegetationsbedeckung brauchen wir mehr Zeit – sie zu zerstören, geht schnell“, sagt Thomas Stocker.